(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
グローブと、
前記グローブの内方に向かって延設された支柱と、
前記支柱の一端に接続された基板と、
前記基板に配置された複数の発光素子と、
前記支柱の他端に接続され、前記支柱を支持する支持部材と、
前記支持部材に接続されたヒートシンクと、
前記ヒートシンクの外周面を囲むように構成された絶縁性の筐体とを備え、
前記支柱と前記基板との接続部分の面積をＡとし、前記支柱と前記支持部材との接続部分の面積をＢとすると、Ｂ≧Ａであり、
前記ヒートシンクは、開口部を有する筒状であり、
前記支持部材は、当該支持部材の外周が前記ヒートシンクの内面に接触するように、前記開口部に嵌め込まれている
照明用光源。
【請求項２】
前記支持部材と前記ヒートシンクとの接続部分の面積をＣとすると、Ｃ≧Ａである
請求項１に記載の照明用光源。
【請求項３】
Ｃ≧Ｂである
請求項２に記載の照明用光源。
【請求項４】
前記支柱の断面積は、一定である
請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明用光源。
【請求項５】
前記複数の発光素子への投入電力が８．５Ｗ以上の場合、前記支柱の断面積は１７５ｍｍ２以上である
請求項４に記載の照明用光源。
【請求項６】
前記支柱の体積は、３８００ｍｍ３以上である
請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明用光源。
【請求項７】
前記支柱は、金属材料からなる
請求項１〜６のいずれか１項に記載の照明用光源。
【請求項８】
前記複数の発光素子のうちの一部が前記支柱の直上に位置する
請求項１〜７のいずれか１項に記載の照明用光源。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の照明用光源を備える
照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明用光源及び照明装置に関し、特に、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を用いた電球形ランプ及びこれを用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ等の半導体発光素子は、小型、高効率及び長寿命であることから、様々な製品の光源として期待されている。中でも、電球形ＬＥＤランプ（ＬＥＤ電球）は、従来から知られる電球形蛍光灯や白熱電球に代替する照明用光源として開発が進められている（特許文献１）。【０００３】
電球形ＬＥＤランプは、例えば、光源となるＬＥＤモジュールと、ＬＥＤモジュールを覆うグローブと、ＬＥＤモジュールを支持する支持部材と、ＬＥＤモジュールに電力を供給する駆動回路と、駆動回路を囲むように構成された外郭筐体と、電力を受電する口金とを備える。ＬＥＤモジュールは、基板と、基板上に実装された複数のＬＥＤ（発光素子）とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３１３７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、配光特性や外観を白熱電球に模した構成の電球形ＬＥＤランプが検討されている。例えば、白熱電球に用いられるような透明ガラスからなるグローブ（クリアバルブ）を用いて、当該グローブ内の中心位置にＬＥＤモジュールを中空に保持する構成の電球形ＬＥＤランプが提案されている。この場合、例えば、グローブの開口からグローブの中心に向かって延設された支柱を用いて、この支柱の頂部にＬＥＤモジュールを固定する。【０００６】
ＬＥＤモジュールに実装されるＬＥＤは、発光によってＬＥＤ自身から熱が発生し、これによりＬＥＤの温度が上昇して光出力が低下する。つまり、ＬＥＤは、自身が発する熱によって、発光効率が低下する。このため、ＬＥＤモジュールの放熱対策は重要である。【０００７】
一方、電球形ＬＥＤランプではさらなる高光束化が要求されており、ＬＥＤが多用された高出力タイプのＬＥＤランプの研究開発が進められている。例えば、６０Ｗ相当の明るさの電球形ＬＥＤランプが検討されている。したがって、ＬＥＤモジュールの放熱対策は極めて重要な課題となっている。【０００８】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、ＬＥＤ（発光素子）の放熱性を向上することのできる照明用光源及び照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る照明用光源の一態様は、グローブと、前記グローブの内方に向かって延設された支柱と、前記支柱の一端に接続された基板と、前記基板に配置された複数の発光素子と、前記支柱の他端に接続され、前記支柱を支持する支持部材とを備え、前記支柱と前記基板との接続部分の面積をＡとし、前記支柱と前記支持部材との接続部分の面積をＢとすると、Ｂ≧Ａであることを特徴とする。【００１０】
また、本発明に係る照明用光源の一態様において、さらに、前記支持部材に接続されたヒートシンクを備え、前記支持部材と前記ヒートシンクとの接続部分の面積をＣとすると、Ｃ≧Ａである、としてもよい。【００１１】
また、本発明に係る照明用光源の一態様において、Ｃ≧Ｂである、としてもよい。【００１２】
また、本発明に係る照明用光源の一態様において、前記支柱の断面積は、一定である、としてもよい。【００１３】
また、本発明に係る照明用光源の一態様において、前記複数の発光素子への投入電力が８．５Ｗ以上の場合、前記支柱の断面積は１７５ｍｍ２以上である、としてもよい。【００１４】
また、本発明に係る照明用光源の一態様において、前記支柱の体積は、３８００ｍｍ３以上である、としてもよい。【００１５】
また、本発明に係る照明用光源の一態様において、前記支柱は、金属材料からなることが好ましい。【００１６】
また、本発明に係る照明用光源の一態様において、前記複数の発光素子のうちの一部が前記支柱の直上に位置する、としてもよい。【００１７】
また、本発明に係る照明用光源の一態様において、前記ヒートシンクは、開口部を有する筒状であり、前記支持部材は、当該支持部材の外周が前記ヒートシンクの内面に接触するように、前記開口部に嵌め込まれており、さらに、前記ヒートシンクの外周面を囲むように構成された絶縁性の筐体とを備える、としてもよい。【００１８】
また、本発明に係る照明装置の一態様は、上記いずれかの照明用光源を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、発光素子で発生する熱を効率良く放熱させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプの外観斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプの分解斜視図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプの断面図である。
【図４】図４（ａ）は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプにおけるＬＥＤモジュールの平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ’線における同ＬＥＤモジュールの断面図であり、図４（ｃ）は、図４（ａ）のＢ−Ｂ’線における同ＬＥＤモジュールの断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプのＬＥＤモジュールにおけるＬＥＤ（ＬＥＤチップ）周辺の拡大断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプにおける支柱及び支持部材の構成を示す斜視図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプにおけるヒートシンクの構成を示す斜視図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプにおけるＬＥＤモジュールと支柱と支持部材との接続関係を示す断面図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプにおけるＬＥＤモジュールと支柱と支持部材との接続関係を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態に係る照明装置の概略断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプにおける支持部材の変形例の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態に係る照明用光源及び照明装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００２２】
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。
【００２３】
以下の実施の形態では、照明用光源の一例として、電球形ＬＥＤランプ（ＬＥＤ電球）について説明する。
【００２４】
（電球形ランプの全体構成）
まず、本実施の形態に係る電球形ランプ１の全体構成について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプの外観斜視図である。また、図２は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプの分解斜視図である。なお、図２では、リード線５３ａ〜５３ｄは省略している。
【００２５】
図１及び図２に示すように、本実施の形態に係る電球形ランプ１は、電球形蛍光灯又は白熱電球の代替品となる電球形ランプであって、グローブ１０と、光源であるＬＥＤモジュール２０と、支柱３０と、支持部材４０と、駆動回路５０と、回路ケース６０と、ヒートシンク７０と、外郭筐体８０と、口金９０とを備える。
【００２６】
なお、電球形ランプ１は、グローブ１０と外郭筐体８０と口金９０とによって外囲器が構成されている。
【００２７】
以下、本実施の形態に係る電球形ランプ１の各構成要素について、図２を参照しながら、図３を用いて詳細に説明する。図３は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプの断面図である。
【００２８】
なお、図３において、紙面上下方向に沿って描かれた一点鎖線は電球形ランプ１のランプ軸Ｊ（中心軸）を示しており、本実施の形態において、ランプ軸Ｊは、グローブ軸と一致している。また、ランプ軸Ｊとは、電球形ランプ１を照明装置（不図示）のソケットに取り付ける際の回転中心となる軸であり、口金９０の回転軸と一致している。また、図３において、駆動回路５０は断面図ではなく側面図で示されている。
【００２９】
（グローブ）
図３に示すように、グローブ１０は、ＬＥＤモジュール２０から放出される光をランプ外部に取り出すための略半球状の透光性カバーである。本実施の形態におけるグローブ１０は、可視光に対して透明なシリカガラス製のガラスバルブ（クリアバルブ）である。したがって、グローブ１０内に収納されたＬＥＤモジュール２０は、グローブ１０の外側から視認することができる。
【００３０】
ＬＥＤモジュール２０は、グローブ１０によって覆われている。これにより、グローブ１０の内面に入射したＬＥＤモジュール２０の光は、グローブ１０を透過してグローブ１０の外部へと取り出される。本実施の形態において、グローブ１０は、ＬＥＤモジュール２０を収納するように構成されている。
【００３１】
グローブ１０の形状は、一端が球状に閉塞され、他端に開口部１１を有する形状である。具体的には、グローブ１０の形状は、中空の球の一部が、球の中心部から遠ざかる方向に伸びながら狭まったような形状であり、球の中心部から遠ざかった位置に開口部１１が形成されている。このような形状のグローブ１０としては、一般的な電球形蛍光灯や白熱電球と同様の形状のガラスバルブを用いることができる。例えば、グローブ１０として、Ａ形、Ｇ形又はＥ形等のガラスバルブを用いることができる。
【００３２】
また、グローブ１０の開口部１１は、支持部材４０の表面に載置される。この状態で、支持部材４０と外郭筐体８０との間にシリコーン樹脂等の接着剤を塗布することによってグローブ１０が固定される。
【００３３】
なお、グローブ１０は、必ずしも可視光に対して透明である必要はなく、グローブ１０に光拡散機能を持たせてもよい。例えば、シリカや炭酸カルシウム等の光拡散材を含有する樹脂や白色顔料等をグローブ１０の内面又は外面の全面に塗布することによって乳白色の光拡散膜を形成することができる。このように、グローブ１０に光拡散機能を持たせることにより、ＬＥＤモジュール２０からグローブ１０に入射する光を拡散させることができるので、ランプの配光角を拡大することができる。
【００３４】
また、グローブ１０の形状としては、Ａ形等に限らず、回転楕円体又は偏球体であってもよい。グローブ１０の材質としては、ガラス材に限らず、アクリル（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）等の樹脂等を用いてもよい。この場合、樹脂に光拡散材を含有させてもよい。
【００３５】
（ＬＥＤモジュール）
ＬＥＤモジュール２０は、発光素子を有する発光モジュールであって、白色等の所定の色（波長）の光を放出する。図３に示すように、ＬＥＤモジュール２０は、グローブ１０の内方に配置されており、グローブ１０によって形成される球形状の中心位置（例えば、グローブ１０の内径が大きい径大部分の内部）に配置されることが好ましい。このように、グローブ１０の中心位置にＬＥＤモジュール２０が配置されることにより、従来のフィラメントコイルを用いた白熱電球と近似した配光特性を実現することができる。
【００３６】
また、ＬＥＤモジュール２０は、支柱３０によってグローブ１０内に中空に保持されており、リード線５３ａ及び５３ｂを介して駆動回路５０から供給される電力によって発光する。本実施の形態では、ＬＥＤモジュール２０の基板２１が支柱３０によって支持されている。
【００３７】
ここで、本発明の実施の形態に係るＬＥＤモジュール２０の各構成要素について、図４を用いて説明する。図４（ａ）は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプにおけるＬＥＤモジュールの平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ’線における同ＬＥＤモジュールの断面図である。図４（ｃ）は、図４（ａ）のＢ−Ｂ’線における同ＬＥＤモジュールの断面図である。
【００３８】
図４の（ａ）〜（ｃ）に示すように、ＬＥＤモジュール２０は、基板２１と、ＬＥＤ２２と、封止部材２３と、金属配線２４と、ワイヤー２５と、端子２６ａ及び２６ｂとを有する。本実施の形態におけるＬＥＤモジュール２０は、ベアチップが基板２１上に直接実装されたＣＯＢ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｂｏａｒｄ）構造である。以下、ＬＥＤモジュール２０の各構成要素について詳述する。
【００３９】
まず、基板２１について説明する。基板２１は、ＬＥＤ２２を実装するための実装基板であり、ＬＥＤ２２が実装される面である第１主面（表側面）と、当該第１主面に対向する第２主面（裏側面）とを有する。図４（ａ）に示すように、基板２１は、例えば、平面視（グローブ１０の頂部から見たとき）が長方形の矩形板状の基板である。
【００４０】
基板２１は、支柱３０の一端に接続される。具体的には、基板２１の第２主面と支柱３０の第１固定面３０ａとが面接触するようにして接続される。
【００４１】
基板２１としては、ＬＥＤ２２から発せられる光に対して光透過率が低い基板、例えば全透過率が１０％以下の白色アルミナ基板等の白色基板又は樹脂被膜された金属基板（メタルベース基板）等を用いることができる。このように、光透過率が低い基板を用いることにより、基板２１を透過して第２主面から光が出射することを抑制することができ、色ムラを抑制することができる。また、安価な白色基板を用いることができるので、低コスト化を実現することができる。
【００４２】
一方、基板２１として、光透過率が高い透光性基板を用いることもできる。透光性基板を用いることにより、ＬＥＤ２２の光は、基板２１の内部を透過し、ＬＥＤ２２が実装されていない面（裏側面）からも出射される。したがって、ＬＥＤ２２が基板２１の第１主面（表側面）だけに実装された場合であっても、第２主面（裏側面）からも光が出射されるので、白熱電球と近似した配光特性を得ることが可能となる。また、ＬＥＤモジュール２０から全方位に光を放出させることができるので、全配光特性を実現することも可能となる。
【００４３】
透光性基板としては、例えば、可視光に対する全透過率が８０％以上の基板、又は、可視光に対して透明な（すなわち透過率が極めて高く向こう側が透けて見える状態）透明基板を用いることができる。このような透光性基板としては、多結晶のアルミナや窒化アルミニウムからなる透光性セラミックス基板、ガラスからなる透明ガラス基板、水晶からなる水晶基板、サファイアからなるサファイア基板又は透明樹脂材料からなる透明樹脂基板等を用いることができる。
【００４４】
本実施の形態では、透光性を有する基板２１として、焼結アルミナからなる白色の多結晶セラミックス基板を用いた。例えば、厚さ１ｍｍで光の反射率が９４％の白色アルミナ基板、又は、厚さ０．６３５ｍｍで光の反射率が８８％の白色アルミナ基板を用いることができる。
【００４５】
なお、基板２１としては、樹脂基板、フレキシブル基板、又はメタルベース基板を用いることもできる。また、基板２１の形状としては、長方形に限らず、正方形又は円形等の他の形状のものを用いることもできる。
【００４６】
また、基板２１には、２本のリード線５３ａ及び５３ｂとの電気的接続を行うために、２つの貫通孔２７ａ及び２７ｂが設けられている。リード線５３ａ（５３ｂ）は、先端部が貫通孔２７ａ（２７ｂ）に挿通されて基板２１に形成された端子２６ａ（２６ｂ）と半田接続されている。
【００４７】
次に、ＬＥＤ２２について説明する。ＬＥＤ２２は、発光素子の一例であって、所定の電力により発光する半導体発光素子である。基板２１上の複数のＬＥＤ２２は全て同じものが用いられており、ＬＥＤ２２はＶｆ特性が全て同じとなるように選定されている。また、各ＬＥＤ２２は、いずれも単色の可視光を発するベアチップである。本実施の形態では、通電されれば青色光を発する青色ＬＥＤチップを用いている。青色ＬＥＤチップとしては、例えばＩｎＧａＮ系の材料によって構成された、中心波長が４４０ｎｍ〜４７０ｎｍの窒化ガリウム系の半導体発光素子を用いることができる。
【００４８】
また、ＬＥＤ２２は、基板２１の第１主面（表側面）のみに実装されており、基板２１の長辺方向に沿って複数の列をなすようにして複数個実装されている。本実施の形態では、６０Ｗ相当の明るさを実現するために、４８個のＬＥＤ２２を１２直４並で接続しており、一列が１２個のＬＥＤ２２からなる素子列を４列並行するように設けている。
【００４９】
なお、本実施の形態では、複数のＬＥＤ２２を実装したが、ＬＥＤ２２の実装数は、電球形ランプの用途に応じて適宜変更すればよい。例えば、豆電球等に代替する低出力タイプのＬＥＤランプの場合、ＬＥＤ２２は１個としてもよい。一方、高出力タイプのＬＥＤランプの場合は、１つの素子列内におけるＬＥＤ２２の実装数をさらに増やしてもよい。また、ＬＥＤ２２の素子列は、４列に限らず、１〜３列としてもよいし、５列以上としてもよい。
【００５０】
また、基板２１上に実装された複数のＬＥＤ２２は、そのうちの一部が支柱３０の直上に位置するように配置されていてもよい。この場合、複数のＬＥＤ２２のうちの半分以上が支柱３０の直上に位置することが好ましい。つまり、図４（ａ）に示すように、平面視において、ＬＥＤ２２のうちの半分以上が支柱３０と重なるように配置されることが好ましい。このようにＬＥＤ２２を配置することによって、ＬＥＤモジュール２０全体としての放熱性を向上させることができる。
【００５１】
ここで、本実施の形態で用いられるＬＥＤ２２について、図５を用いて説明する。図５は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプのＬＥＤモジュールにおけるＬＥＤ（ＬＥＤチップ）周辺の拡大断面図である。
【００５２】
図５に示すように、ＬＥＤ２２は、サファイア基板２２ａと、当該サファイア基板２２ａ上に積層された、互いに異なる組成からなる複数の窒化物半導体層２２ｂとを有する。
【００５３】
窒化物半導体層２２ｂの上面の両端部には、カソード電極２２ｃとアノード電極２２ｄとが設けられている。また、カソード電極２２ｃ及びアノード電極２２ｄの上には、ワイヤーボンド部２２ｅ及び２２ｆがそれぞれ設けられている。
【００５４】
互いに隣り合うＬＥＤ２２において、一方のＬＥＤ２２のカソード電極２２ｃ及び他方のＬＥＤ２２のアノード電極２２ｄのそれぞれは、ワイヤー２５によって金属配線２４とワイヤーボンディングされることで接続されている。なお、後述するように、金属配線２４を介さずに、隣り合うＬＥＤ２２の電極同士を直接ワイヤー２５によって接続してもよい。
【００５５】
各ＬＥＤ２２は、サファイア基板２２ａ側の面が基板２１の第１主面と対向するように、透光性のチップボンディング材２２ｇにより基板２１の上に実装されている。チップボンディング材２２ｇには、酸化金属からなるフィラーを含有したシリコーン樹脂などを用いることができる。チップボンディング材２２ｇに透光性材料を使用することにより、ＬＥＤ２２の側面から出る光の損失を低減することができ、チップボンディング材２２ｇによる影の発生を抑制することができる。
【００５６】
図４に戻り、次に、封止部材２３について説明する。封止部材２３は、例えば樹脂からなり、ＬＥＤ２２を覆うように基板２１上に形成されている。封止部材２３は、複数のＬＥＤ２２の一列分を一括封止するように形成されている。本実施の形態では、ＬＥＤ２２の素子列が４列設けられているので、４本の封止部材２３が形成される。４本の封止部材２３の各々は、複数のＬＥＤ２２の並び方向（列方向）に沿って基板２１の第１主面上に直線状に設けられている。
【００５７】
封止部材２３は、主として透光性材料からなるが、ＬＥＤ２２の光の波長を所定の波長に変換する必要がある場合には、波長変換材が透光性材料に混入される。
【００５８】
本実施の形態における封止部材２３は、波長変換材として蛍光体を含み、ＬＥＤ２２が発する光の波長（色）を変換する波長変換部材である。このような封止部材２３としては、例えば、蛍光体粒子を含有する絶縁性の樹脂材料（蛍光体含有樹脂）によって構成することができる。蛍光体粒子は、ＬＥＤ２２が発する光によって励起されて所望の色（波長）の光を放出する。
【００５９】
封止部材２３を構成する樹脂材料としては、例えば、シリコーン樹脂を用いることができる。また、封止部材２３には、光拡散材を分散させてもよい。なお、封止部材２３は、必ずしも樹脂材料によって形成する必要はなく、フッ素系樹脂などの有機材のほか、低融点ガラスやゾルゲルガラス等の無機材によって形成してもよい。
【００６０】
封止部材２３に含有させる蛍光体粒子としては、例えば、ＬＥＤ２２が青色光を発光する青色ＬＥＤである場合、白色光を得るために、例えばＹＡＧ系の黄色蛍光体粒子を用いることができる。これにより、ＬＥＤ２２が発した青色光の一部は、封止部材２３に含まれる黄色蛍光体粒子によって黄色光に波長変換される。そして、黄色蛍光体粒子に吸収されなかった青色光と、黄色蛍光体粒子によって波長変換された黄色光とは、封止部材２３中で拡散及び混合されることにより、封止部材２３から白色光となって出射される。また、光拡散材としては、シリカなどの粒子が用いられる。
【００６１】
本実施の形態における封止部材２３は、シリコーン樹脂に所定の蛍光体粒子を分散させた蛍光体含有樹脂としており、ディスペンサーによって基板２１の第１主面に塗布して硬化させることで形成することができる。この場合、封止部材２３の長手方向に垂直な断面における形状は、略半円形となる。
【００６２】
なお、封止部材２３は、直線状ではなく、平面視が矩形状となるように形成してもよい。この場合、封止部材２３は、例えば、基板２１上の全てのＬＥＤ２２を一括封するように形成してもよい。あるいは、封止部材２３は、各ＬＥＤ２２を個別に覆うように形成してもよい。この場合、封止部材２３は、例えば、略半球状に形成することができる。
【００６３】
また、基板２１の裏面側に向かう光（漏れ光）を波長変換するために、ＬＥＤ２２と基板２１との間あるいは基板２１の第２主面（裏側面）に、第２波長変換部材として、蛍光体粒子とガラス等の無機結合材（バインダー）とからなる焼結体膜等の蛍光体膜（蛍光体層）又は基板２１の表面と同じ蛍光体含有樹脂をさらに形成しても構わない。このように、基板２１の第２主面に第２波長変換部材をさらに形成することにより、第２主面から光が漏れる場合であっても、基板２１の両面から白色光を放出することができる。
【００６４】
次に、金属配線２４について説明する。金属配線２４は、ＬＥＤ２２を発光させるための電流が流れる導電性配線であって、基板２１の表面上に、所定形状にパターン形成される。図４（ａ）に示すように、金属配線２４は、基板２１の第１主面に形成される。金属配線２４によって、リード線５３ａ及び５３ｂからＬＥＤモジュール２０に給電された電力が各ＬＥＤ２２に供給される。
【００６５】
金属配線２４は、各ＬＥＤ素子列における複数のＬＥＤ２２同士を直列接続するために形成されている。例えば、金属配線２４は、隣り合うＬＥＤ２２の間に島状に形成されている。また、金属配線２４は、各素子列同士を並列接続するために形成されている。各ＬＥＤ２２は、ワイヤー２５を介して金属配線２４と電気的に接続されている。なお、ＬＥＤ２２の間の島状の金属配線２４は設けなくても構わない。この場合。隣り合うＬＥＤ２２同士は、ｃｈｉｐ−ｔｏ−ｃｈｉｐでワイヤーボンディングされる。
【００６６】
金属配線２４は、例えば、金属材料からなる金属膜をパターニングしたり、印刷したりすることによって形成することができる。金属配線２４の金属材料としては、例えば、銀（Ａｇ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）又は金（Ａｕ）等を用いることができる。
【００６７】
また、封止部材２３から露出する金属配線２４については、端子２６ａ及び２６ｂを除いて、ガラス材によるガラス膜（ガラスコート膜）又は樹脂材による樹脂膜（樹脂コート膜）によって被覆することが好ましい。これにより、ＬＥＤモジュール２０における絶縁性を向上させたり、基板２１の表面の反射率を向上させたりすることができる。
【００６８】
ワイヤー２５は、例えば金ワイヤー等の電線である。図４（ｂ）に示すように、ワイヤー２５は、ＬＥＤ２２と金属配線２４とを接続する。図５で説明したように、ワイヤー２５により、ＬＥＤ２２の上面に設けられたカソード電極２２ｃ（又はアノード電極２２ｄ）とＬＥＤ２２の両側に隣接して形成された金属配線２４とがワイヤーボンド部２２ｅ（又は２２ｆ）を介してワイヤーボンディングされている。
【００６９】
なお、本実施の形態のように、ワイヤー２５は、封止部材２３から露出しないように、全体が封止部材２３の中に埋め込まれている。これにより、露出するワイヤー２５によって光が吸収されたり反射したりすることを防止できる。
【００７０】
次に、端子２６ａ及び２６ｂについて説明する。端子２６ａ及び２６ｂは、ＬＥＤ２２を発光させるための直流電力を、ＬＥＤモジュール２０の外部から受電するための外部接続端子である。本実施の形態において、端子２６ａ及び２６ｂは、リード線５３ａ及び５３ｂとの半田接続される。
【００７１】
端子２６ａ及び２６ｂは、貫通孔２７ａ及び２７ｂを囲むように基板２１の第１主面に所定形状で形成される。端子２６ａ及び２６ｂは、金属配線２４と連続して形成されており、金属配線２４と電気的に接続されている。なお、端子２６ａ及び２６ｂは、金属配線２４と同じ金属材料を用いて、金属配線２４と同時にパターン形成される。
【００７２】
また、端子２６ａ及び２６ｂは、ＬＥＤモジュール２０の給電部であり、リード線５３ａ及び５３ｂから受電した直流電力は、金属配線２４とワイヤー２５とを介して各ＬＥＤ２２に供給される。
【００７３】
（支柱）
図３に示すように、支柱３０は、グローブ１０の開口部１１の近傍からグローブ１０の内方に向かって延設された長尺状部材である。本実施の形態において、支柱３０は、当該支柱３０の軸がランプ軸Ｊに沿って延設されている。つまり、支柱３０の軸とランプ軸Ｊとは平行である。
【００７４】
支柱３０は、ＬＥＤモジュール２０を支持する支持部材として機能し、支柱３０の一端にはＬＥＤモジュール２０が接続されている。このように、グローブ１０の内方に向かって延伸する支柱３０にＬＥＤモジュール２０が取り付けられることにより、白熱電球と同様の広配光角の配光特性を実現することができる。一方、支柱３０の他端には支持部材４０が接続されている。
【００７５】
また、支柱３０は、ＬＥＤモジュール２０（ＬＥＤ２２）で発生する熱を放熱させるための放熱部材（ヒートシンク）としても機能する。したがって、支柱３０は、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）又は鉄（Ｆｅ）等を主成分とする金属材料又は熱伝導率の高い樹脂材料によって構成することが好ましい。これにより、支柱３０を介してＬＥＤモジュール２０で発生した熱を効率良く支持部材４０に伝導させることができる。なお、支柱３０の熱伝導率は、基板２１の熱伝導率よりも大きいことが好ましい。本実施の形態において、支柱３０は、アルミニウムを用いて成形されている。
【００７６】
支柱３０は、ＬＥＤモジュール２０と支持部材４０との間に挟まれた構成となっている。支柱３０のグローブ１０の頂部側の一端はＬＥＤモジュール２０の基板２１の中央部に接続されており、支柱３０の口金側の他端は支持部材４０の中央部に接続されている。
【００７７】
ここで、図６を用いて、支柱３０の詳細構成について説明する。図６は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプにおける支柱及び支持部材の構成を示す斜視図である。
【００７８】
図６に示すように、支柱３０の一端には、ＬＥＤモジュール２０の基板２１との接続部分として、基板２１が固定される第１固定面３０ａが形成されている。本実施の形態において、第１固定面３０ａは、基板２１の第２主面（裏面）と接触する接触面である。
【００７９】
ＬＥＤモジュール２０の基板２１と支柱３０の第１固定面３０ａとは、例えばシリコーン樹脂等の接着剤によって固着される。したがって、基板２１と第１固定面３０ａとの間には接着剤が存在する場合もある。この場合、基板２１と支柱３０との熱伝導性を鑑みると、シリコーン樹脂の厚みは、２０μｍ以下であることが好ましい。
【００８０】
また、基板２１と支柱３０とは、接着剤ではなく、ねじによって固定されていてもよい。この場合、素材や加工によって基板２１及び支柱３０の表面に微小な凹凸が存在する場合があり、基板２１の第２主面と支柱３０の第１固定面３０ａとの間に微小な隙間が存在することもある。このように微小な隙間があっても、２０μｍ程度以下の隙間であれば、基板２１と支柱３０とは接触していると考えることができる。
【００８１】
一方、支柱３０の他端には、支持部材４０との接続部分として、支持部材４０が固定される第２固定面３０ｂが形成されている。本実施の形態において、第２固定面３０ｂは、支持部材４０の表面と接触する接触面である。支持部材４０と支柱３０とは、例えば、接着剤やねじ等の固定部材を用いたり、支柱３０を支持部材４０に圧入したりすることによって固定することができる。なお、支柱３０と支持部材４０との接触についても、基板２１と支柱３０との接触と同様に考えることができ、２０μｍ程度以下の隙間であれば、支柱３０と支持部材４０とは接触していると考えることができる。
【００８２】
支柱３０としては、図６に示すように、断面積（支柱３０の軸を法線とする平面で切断したときの断面における面積）が一定である中実構造の円柱を用いることができる。つまり、支柱３０の任意の断面積が同じであり、支柱３０の断面積は、支柱３０の長手方向の位置に依らず一定である。この場合、第１固定面３０ａと第２固定面３０ｂとは円形であり、その面積は同じである。なお、本実施の形態における支柱３０は、直径が１５ｍｍの円柱である。
【００８３】
なお、支柱３０の形状については、断面積が一定のものに限らず、円柱と角柱とを組み合わせたようなもの等、途中で断面積が変化するような形状であってもよい。但し、この場合、支柱３０の任意の断面における断面積が支柱３０と基板２１との接続部分の面積（Ａ）以上、及び、支柱３０の熱伝導率と支柱３０の断面積との積が０．０１［ｍ・Ｗ／Ｋ］以上、のいずれかの条件を満たすことが好ましい。なお、支柱３０の熱伝導率×支柱３０の断面積≧０．０１［ｍ・Ｗ／Ｋ］とする理由は、ＬＥＤモジュール２０への投入電力が１０Ｗのときに、１０ｍｍ内で温度差が１０℃以上つかないという限界値を考慮したものである。
【００８４】
（支持部材）
支持部材４０は、支柱３０を支持する支持台である。図３に示すように、支持部材４０は、グローブ１０の開口部１１を塞ぐように構成されている。また、支持部材４０は、ヒートシンク７０に接続されている。本実施の形態では、支持部材４０は、支持部材４０の外周がヒートシンク７０の内面に接触するように、ヒートシンク７０の第１開口部７０ａに嵌め込まれている。
【００８５】
支持部材４０は、ＬＥＤモジュール２０（ＬＥＤ２２）で発生する熱を放熱させるための放熱部材（ヒートシンク）としても機能する。したがって、支持部材４０は、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）又は鉄（Ｆｅ）等を主成分とする金属材料又は熱伝導率の高い樹脂材料によって構成することが好ましい。これにより、支柱３０からの熱を効率良くヒートシンク７０に伝導させることができる。本実施の形態において、支持部材４０はアルミニウムを用いて成形されている。
【００８６】
ここで、図３及び図６を参照して、支持部材４０の詳細な構成について説明する。図３及び図６に示すように、支持部材４０は、段差部を有する円盤状部材であって、直径が小さい径小部４１と直径が大きい径大部４２とによって構成されている。また、径小部４１と径大部４２とで段差部が構成されている。例えば、径小部４１は、厚さが３ｍｍで直径が１８ｍｍ程度とすることができ、径大部４２は、厚さが３ｍｍで直径が４２ｍｍ程度とすることができる。なお、段差部の高さは、例えば４ｍｍ程度とすることができる。
【００８７】
径小部４１は、支柱３０との接続部を構成し、径小部４１の中央部の上面には支柱３０が接続されている。なお、径小部４１には、リード線５３ａ及び５３ｂを挿通するための２つの貫通孔が設けられている。
【００８８】
径大部４２は、ヒートシンク７０との接続部を構成し、ヒートシンク７０と嵌め合わされる。図３に示すように、支持部材４０は、径大部４２の外周面がヒートシンク７０の内周面に接触するようにしてヒートシンク７０の第１開口部７０ａに嵌め込まれている。これにより、支持部材４０の熱をヒートシンク７０に効率良く伝導させることができる。
【００８９】
また、径大部４２には、ヒートシンク７０の一部をかしめる時のガイド穴として４つの凹部４２ａが形成されている。凹部４２ａは、径大部４２の上端部の一部を切り欠くようにして形成されている。径大部４２の上面にはグローブ１０の開口部１１が当接し、グローブ１０の開口部１１が塞がれる。なお、支持部材４０とヒートシンク７０とは、かしめによって固定するのではなく、シリコーン樹脂等の接着剤を用いて固定することもできる。
【００９０】
（駆動回路）
図３に示すように、駆動回路（回路ユニット）５０は、ＬＥＤモジュール２０（ＬＥＤ２２）を発光（点灯）させるための点灯回路であって、ＬＥＤモジュール２０に所定の電力を供給する。例えば、駆動回路５０は、一対のリード線５３ｃ及び５３ｄを介して口金９０から供給される交流電力を直流電力に変換し、一対のリード線５３ａ及び５３ｂを介して当該直流電力をＬＥＤモジュール２０に供給するための電源回路である。
【００９１】
駆動回路５０は、回路基板５１と、回路基板５１に実装された複数の回路素子（電子部品）５２とによって構成されている。
【００９２】
回路基板５１は、金属配線がパターン形成されたプリント配線基板であり、当該回路基板５１に実装された複数の回路素子５２同士を電気的に接続する。本実施の形態において、回路基板５１は、主面がランプ軸Ｊと直交する姿勢で配置されている。
【００９３】
回路素子５２は、例えば、電解コンデンサやセラミックコンデンサ等の容量素子、抵抗素子、整流回路素子、コイル素子、チョークコイル（チョークトランス）、ノイズフィルタ、ダイオード又は集積回路素子等の半導体素子等である。回路素子５２の多くは、回路基板５１の口金側の主面に実装されている。
【００９４】
このように構成される駆動回路５０は、回路ケース６０内に収納されている。本実施の形態では、回路基板５１は、ケース本体部６１の内面に設けられた突出部（基板保持部）に載置されており、また、回路基板５１の主面はキャップ部６２に設けられた突起が当接している。これにより、回路基板５１が回路ケース６０に保持されている。なお、駆動回路５０には、調光回路や昇圧回路などを適宜選択して組み合わせてもよい。
【００９５】
駆動回路５０とＬＥＤモジュール２０とは、一対のリード線５３ａ及び５３ｂによって電気的に接続されている。また、駆動回路５０と口金９０とは、一対のリード線５３ｃ及び５３ｄによって電気的に接続されている。これら４本のリード線５３ａ〜５３ｄは、例えば合金銅リード線であり、合金銅からなる芯線と当該芯線を被覆する絶縁性の樹脂被膜とからなる。
【００９６】
本実施の形態において、リード線５３ａは、駆動回路５０からＬＥＤモジュール２０に高圧側電圧（正電圧）を供給するための導線（プラス側出力端子線）であり、リード線５３ｂは、駆動回路５０からＬＥＤモジュール２０に低圧側電圧（負電圧）を供給するための導線（マイナス側出力端子線）である。リード線５３ａ及び５３ｂは、支持部材４０に設けられた貫通孔に挿通されてＬＥＤモジュール側（グローブ１０内）に引き出されている。
【００９７】
なお、リード線５３ａ（５３ｂ）の各々の一端（芯線）は、ＬＥＤモジュール２０の基板２１の貫通孔２７ａ（２７ｂ）に挿通されて端子２６ａ及び２６ｂと半田接続されている。一方、リード線５３ａ及び５３ｂの各々の他端（芯線）は、回路基板５１の金属配線と半田等によって電気的に接続されている。
【００９８】
また、リード線５３ｃ及び５３ｄは、ＬＥＤモジュール２０を点灯させるための電力を、口金９０から駆動回路５０に供給するための電線である。リード線５３ｃ及び５３ｄの各々の一端（芯線）は、口金９０（シェル部９１又はアイレット部９３）と電気的に接続されるとともに、各々の他端（芯線）は、回路基板５１の電力入力部（金属配線）と半田等によって電気的に接続されている。
【００９９】
（回路ケース）
図３に示すように、回路ケース６０は、駆動回路５０を収納するための絶縁ケースであって、駆動回路５０を囲むように構成されている。また、回路ケース６０は、ヒートシンク７０及び口金９０内に収納される。本実施の形態において、回路ケース６０は、ケース本体部６１とキャップ部６２とによって構成されている。
【０１００】
ケース本体部６１は、両側が開口を有する絶縁性のケース（筐体）である。ケース本体部６１の内面の複数箇所（例えば３箇所）には、回路基板５１を載置するために突出部（基板保持部）が設けられている。ケース本体部６１は、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の絶縁性樹脂材料等を用いて構成することができる。
【０１０１】
本実施の形態において、ケース本体部６１は、ヒートシンク７０と略同形の大径円筒状の第１ケース部６１ａと、当該第１ケース部６１ａに連結され、口金９０と略同形の小径円筒状の第２ケース部６１ｂとで構成されている。
【０１０２】
グローブ側に位置する第１ケース部６１ａはヒートシンク７０内に収納されている。駆動回路５０の大部分は、この第１ケース部６１ａによって覆われている。
【０１０３】
一方、口金側に位置する第２ケース部６１ｂは口金９０内に収納されており、第２ケース部６１ｂには口金９０が外嵌されている。これにより、回路ケース６０（ケース本体部６１）の口金側の開口が塞がれる。本実施の形態では、第２ケース部６１ｂの外周面には口金９０と螺合するための螺合部が形成されており、口金９０は第２ケース部６１ｂにねじ込まれることによって回路ケース６０（ケース本体部６１）に固定される。
【０１０４】
キャップ部６２は、キャップ状に構成された絶縁性の略有底円筒部材である。キャップ部６２も、ケース本体部６１と同様に、例えばＰＢＴ等の絶縁性樹脂材料等を用いて構成することができる。キャップ部６２の蓋部の内面には、回路基板５１の主面に向かって突出する複数の突起が設けれている。キャップ部６２をケース本体部６１に嵌め込んだときに、キャップ部６２の突起の先端が回路基板５１の主面に当接する。
【０１０５】
なお、本実施の形態において、回路ケース６０にはキャップ部６２を設けたが、キャップ部６２を設けずに、ケース本体部６１のみによって回路ケース６０を構成しても構わない。
【０１０６】
（ヒートシンク）
ヒートシンク７０は、放熱部材であり、支持部材４０に接続されている。これにより、ＬＥＤモジュール２０で発生した熱は、支柱３０及び支持部材４０を介してヒートシンク７０に伝導する。これにより、ＬＥＤモジュール２０の熱を放熱させることができる。
【０１０７】
本実施の形態において、ヒートシンク７０は、駆動回路５０を囲むように構成されている。すなわち、ヒートシンク７０の内方には駆動回路５０が配置されている。駆動回路５０は回路ケース６０に囲まれているので、ヒートシンク７０は、回路ケース６０を囲むように構成されている。これにより、ヒートシンク７０は、駆動回路５０で発生する熱も放熱することができる。
【０１０８】
また、本実施の形態において、ヒートシンク７０は、回路ケース６０の第１ケース部６１ａと第２ケース部６１ｂとの境界部分にまで延設されている。
【０１０９】
ヒートシンク７０は、熱伝導率が高い材料によって構成することが好ましく、例えば、金属製の金属部材とすることができる。本実施の形態におけるヒートシンク７０は、アルミニウムを用いて成形されている。なお、ヒートシンク７０は、金属ではなく、樹脂等の非金属材料を用いて形成されていてもよい。この場合、ヒートシンク７０は、熱伝導率の高い非金属材料を用いることが好ましい。
【０１１０】
本実施の形態において、ヒートシンク７０は、支持部材４０と嵌め合わされるように構成されており、本実施の形態では、ヒートシンク７０の内周面と支持部材４０の外周面とが周方向全体において面接触している。
【０１１１】
ここで、図７を用いてヒートシンク７０の詳細構成について説明する。図７は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプにおけるヒートシンクの構成を示す斜視図である。
【０１１２】
図７に示すように、ヒートシンク７０は、グローブ側の開口部（第１開口部）７０ａと口金側の開口部（第２開口部）７０ｂとを有する筒体であり、グローブ側の開口部７０ａは口金側の開口部７０ｂよりも大きくなるように構成されている。具体的に、ヒートシンク７０は、肉厚が一定で、内径及び外径が漸次変化する略円筒部材であり、例えば内面及び外面が円錐台の表面となるようにスカート状に構成されている。本実施の形態におけるヒートシンク７０は、第１開口部７０ａから第２開口部７０ｂに向かって内径及び外径が小さくなるように構成されている。したがって、ヒートシンク７０の内周面及び外周面は、ランプ軸Ｊに対して傾斜するように構成されたテーパ面（傾斜面）となっている。
【０１１３】
このように構成されるヒートシンク７０は、回路ケース６０（第１ケース部６１ａ）及び外郭筐体８０との間に所定の隙間を空けるようにして、回路ケース６０と外郭筐体８０との間に配置されている。つまり、ヒートシンク７０の内周面と回路ケース（第１ケース部６１ａ）の外周面との間、及び、ヒートシンク７０の外周面と外郭筐体８０の内周面との間には、空気層が存在する。これにより、回路ケース６０又は外郭筐体８０とヒートシンク７０とが接触している場合に、回路ケース６０又は外郭筐体８０とヒートシンク７０との線膨張係数の差によって回路ケース６０又は外郭筐体８０に発生するクラックを抑制することができる。
【０１１４】
また、図７に示すように、本実施の形態において、ヒートシンク７０は、当該ヒートシンク７０の円筒部材の内方に向かって折れ曲がるように設けられた屈曲部を有する。ヒートシンク７０の屈曲部は、ヒートシンク７０の円筒部材の口金側の開口端部に設けられている。さらに、図３に示すように、外郭筐体８０も、当該外郭筐体８０の円筒部材の内方に向かって折れ曲がるように設けられた屈曲部を有する。さらに、回路ケース６０も、当該回路ケース６０の円筒部材の内方に向かって折れ曲がるように設けられた屈曲部を有する。ヒートシンク７０の屈曲部は、外郭筐体８０の屈曲部と回路ケース６０の屈曲部とによって挟持されている。
【０１１５】
（外郭筐体）
図３に示すように、外郭筐体８０は、ヒートシンク７０の周囲を囲むように構成された外郭部材である。外郭筐体８０の外面は、ランプ外部（大気中）に露出している。外郭筐体８０は、絶縁材料によって構成された絶縁性を有する絶縁性カバーである。絶縁性の外郭筐体８０によって金属製のヒートシンク７０を覆うことによって、電球形ランプ１の絶縁性を向上させることができる。外郭筐体８０は、例えば、ＰＢＴ等の絶縁性樹脂材料によって構成することができる。
【０１１６】
外郭筐体８０は、肉厚一定で、内径及び外径が漸次変化する略円筒部材であり、例えば内面及び外面が円錐台の表面となるようにスカート状に構成することができる。本実施の形態において、外郭筐体８０は、口金側に向かって漸次内径及び外径が小さくなるように構成されている。
【０１１７】
（口金）
口金９０は、ＬＥＤモジュール２０（ＬＥＤ２２）を発光させるための電力をランプ外部から受電する受電部である。口金９０は、例えば、照明器具のソケットに取り付けられる。これにより、口金９０は、電球形ランプ１を点灯させる際に、照明器具のソケットから電力を受けることができる。口金９０には、例えばＡＣ１００Ｖの商用電源から交流電力が供給される。本実施の形態における口金９０は二接点によって交流電力を受電し、口金９０で受電した電力は、一対のリード線５３ｃ及び５３ｂを介して駆動回路５０の電力入力部に入力される。
【０１１８】
口金９０は、金属製の有底筒体形状であって、外周面が雄ネジとなっているシェル部９１と、シェル部９１に絶縁部９２を介して装着されたアイレット部９３とを備える。口金９０の外周面には、照明器具のソケットに螺合させるための螺合部が形成されている。また、口金９０の内周面には、回路ケース６０のケース本体部６１（第２ケース部６１ｂ）の螺合部に螺合させるための螺合部が形成されている。
【０１１９】
口金９０の種類は、特に限定されるものではないが、本実施の形態では、ねじ込み型のエジソンタイプ（Ｅ型）の口金を用いている。例えば、口金９０として、Ｅ２６形又はＥ１７形、あるいはＥ１６形等が挙げられる。なお、口金９０としては、差し込み型の口金等、他のタイプの口金を用いてもよい。
【０１２０】
（本発明の特徴構成）
以下、本実施の形態に係る電球形ランプ１の特徴について、図８及び図９を用いて説明する。図８及び図９は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプにおけるＬＥＤモジュールと支柱と支持部材との接続関係を示す図であり、図８は断面図、図９は斜視図である。
【０１２１】
上述のように、ＬＥＤは、自身が発する熱によって発光効率が低下するので、ＬＥＤモジュールの放熱対策は重要である。特に、例えば６０Ｗ相当以上の明るさが要求される高出力タイプの電球形ＬＥＤランプでは、ＬＥＤモジュール２０の放熱対策は極めて重要な課題となっている。
【０１２２】
ここで、本実施の形態における電球形ランプ１では、図８及び図９に示すように、ＬＥＤモジュール２０が、支持部材４０に支持される支柱３０に固定された構成となっている。つまり、長尺状の支柱３０の一端に基板２１が接続され、支柱３０の他端に支持部材４０が接続された構成となっている。
【０１２３】
このように、本実施の形態では、ＬＥＤモジュール２０と支持部材４０との間に、基板２１の第２主面の面積及び支持部材４０の上面の面積よりも断面積が小さい支柱３０が設けられた構造となっている。つまり、ＬＥＤモジュール２０から支持部材４０までの放熱経路を考えた場合、支柱３０で断面積が狭まる構造となっている。このように、放熱経路の途中に断面積が小さくなると、熱抵抗となって熱の伝達効率が低下する。
【０１２４】
この場合、ＬＥＤモジュール２０の放熱性を向上させるために、支柱３０や支持部材４０の放熱部材の表面積を大きくすることも考えられる。しかしながら、グローブ１０内では対流が起きにくいので、グローブ１０内の放熱部材の表面積を大きくしただけでは、ＬＥＤモジュール２０の熱を効率良く放熱させることができない。
【０１２５】
そこで、本願発明者らが鋭意検討した結果、ＬＥＤモジュール２０と支持部材４０とを接続する支柱３０の面積に着目し、支柱３０の入熱側の面積と排熱側の面積とを所定の関係を満たすように構成することで、ＬＥＤモジュール２０の放熱性を向上させることができることを見出した。
【０１２６】
具体的には、図８及び図９に示すように、支柱３０と基板２１との接続部分の面積をＡとし、支柱３０と支持部材４０との接続部分の面積をＢとすると、Ｂ≧Ａの関係を満たすように構成されている。
【０１２７】
本実施の形態において、支柱３０と基板２１との接続部分は、支柱３０と基板２１との接触面である。ここで、基板２１における支柱３０と接する部分の面積（第２主面の面積）が支柱３０における基板２１と接する部分の面積（第１固定面３０ａの面積）よりも大きいので、支柱３０と基板２１との接触面は、支柱３０の第１固定面３０ａとなる。
【０１２８】
同様に、支柱３０と支持部材４０との接続部分は、支柱３０と基板２１との接触面である。ここで、支持部材４０における支柱３０と接する部分の面積（径小部４１の上平面）が支柱３０における支持部材４０と接する部分の面積（第２固定面３０ｂ）よりも大きいので、支柱３０と支持部材４０との接触面は、支柱３０の第２固定面３０ｂである。
【０１２９】
したがって、本実施の形態では、第１固定面３０ａの面積がＡであり、第２固定面３０ｂの面積がＢとなり、Ｂ≧Ａの関係となっている。すなわち、支柱３０において、支柱３０から支持部材４０に排熱する側（排熱側）の面積が、ＬＥＤモジュール２０から支柱３０に入熱する側（入熱側）の面積以上となっている。なお、図８及び図９では、第１固定面３０ａの面積（Ａ）と第２固定面３０ｂの面積（Ｂ）とは同じになっている。
【０１３０】
このような関係式を満たすことにより、支柱３０で断面積が途中で小さくなり熱抵抗が部分的に大きくなるような構造であっても、ＬＥＤモジュール２０から支持部材４０への熱伝導パスを良好なものとすることができる。つまり、放熱部材としての支柱３０の放熱性能（熱引き性能）を向上させることができる。これにより、支柱３０に伝導したＬＥＤモジュール２０（ＬＥＤ２２）の熱を効率良く支持部材４０に伝導させることができる。したがって、ＬＥＤモジュール２０（ＬＥＤ２２）の放熱性を向上させることができる。
【０１３１】
なお、基板２１として白色アルミナセラミック基板を用いて図４に示すようにＬＥＤ２２を１２直４並で配置し、支柱３０としてφ１５ｍｍのアルミニウム円柱を用い、支持部材４０として図６に示す構造（径小部４１：厚さ３ｍｍφ１８ｍｍ、径大部４２：厚さ３ｍｍφ４２ｍｍ）でアルミニウムを用いて形成して電球形ランプ１を構成してＬＥＤモジュール２０を点灯させると、ＬＥＤ２２のジャンクション温度Ｔｊが約１２５℃、基板２１の温度が約１１０℃、支柱３０の温度が約９５℃、ヒートシンク７０の温度が約９０℃であった。このように、本実施の形態では、支柱３０によって、所望の熱伝導パスを実現できていることが分かった。さらに、基板２１とヒートシンク７０との温度差を２０℃に抑えることができることも分かった。
【０１３２】
また、本実施の形態において、支持部材４０とヒートシンク７０との接続部分の面積をＣとすると、Ｃ≧Ａの関係を満たすように構成することが好ましい。
【０１３３】
本実施の形態では、支持部材４０とヒートシンク７０との接続部分は、支持部材４０の外周面とヒートシンク７０の内周面との接触面である。ここで、支持部材４０におけるヒートシンクと接する部分の面積がヒートシンク７０における支持部材４０と接する部分の面積よりも大きいので、支柱３０とヒートシンク７０との接触面は、支持部材４０の外周面となる。
【０１３４】
したがって、支持部材４０の外周面の面積がＣであり、Ｃ≧Ａの関係を満たすように構成されている。すなわち、支柱３０及び支持部材４０とで構成される放熱部材においては、放熱部材からヒートシンク７０に排熱する側（排熱側）の面積が、ＬＥＤモジュール２０から放熱部材に入熱する側（入熱側）の面積以上となっている。
【０１３５】
このような関係式を満たすことにより、支柱３０及び支持部材４０における熱伝導パスを良好なものとすることができる。つまり、放熱部材としての支柱３０及び支持部材４０の熱引き性能を向上させることができる。これにより、支柱３０及び支持部材４０に伝導したＬＥＤモジュール２０（ＬＥＤ２２）の熱を効率良くヒートシンク７０に伝導させることができる。したがって、ＬＥＤモジュール２０（ＬＥＤ２２）の放熱性を向上させることができる。
【０１３６】
また、本実施の形態において、さらに、Ｃ≧Ｂの関係を満たすように構成することが好ましい。すなわち、支持部材４０において、支持部材４０からヒートシンク７０に排熱する側（排熱側）の面積が、支柱３０から支持部材４０に入熱する側（入熱側）の面積よりも大きくなっている。
【０１３７】
このような関係式を満たすことにより、支持部材４０における熱伝導パスを良好なものとすることができる。つまり、放熱部材としての支持部材４０の熱引き性能を向上させることができる。これにより、支柱３０から支持部材４０に伝導したＬＥＤモジュール２０（ＬＥＤ２２）の熱を効率良くヒートシンク７０に伝導させることができる。したがって、ＬＥＤモジュール２０（ＬＥＤ２２）の放熱性を一層向上させることができる。
【０１３８】
また、本実施の形態において、支柱３０の断面積は一定であることが好ましい。支柱３０の断面積が途中で変化して小さくなると熱抵抗となる。このため、支柱３０の断面積を変化させずに一定にすることが好ましい。このようにすることで、支柱３０での放熱経路における熱抵抗を最小限に抑えることができる。したがって、ＬＥＤモジュール２０（ＬＥＤ２２）の放熱性を一層向上させることができる。
【０１３９】
また、本実施の形態では、ＬＥＤモジュール２０への投入電力が８．５Ｗ以上の場合、支柱３０としては、支柱３０の断面積、第１固定面３０ａの面積（面積Ａ）、及び、第２固定面３０ｂの面積（面積Ｂ）は、１７５ｍｍ２以上のものを用いることが好ましい。これにより、高出力タイプのＬＥＤモジュール２０を用いても、支柱３０において所望の熱伝導パスを確保することができる。
【０１４０】
また、支柱３０の体積は、３８００ｍｍ３以上であることが好ましい。ＬＥＤモジュール２０で発生する熱を受け入れるには、支柱３０の体積（容量）は、ある一定以上にすることが好ましい。そこで、支柱３０の体積を３８００ｍｍ３以上とすることにより、支柱３０の途中で断面積が小さくなり熱抵抗が部分的に大きくなるような構造であっても、所望の包絡体積を確保することができる。これにより、ＬＥＤモジュール２０で発生する熱を、支柱３０によって所望に熱引きすることができるので、ＬＥＤモジュール２０の熱を効率良くヒートシンク７０に伝導させることができる。
【０１４１】
また、本実施の形態では、上述のように、基板２１上に実装されたＬＥＤ２２のうちの半分以上が支柱３０の直上に位置することが好ましい。例えば、図４に示すようにしてＬＥＤ２２を配置することができる。このような配置にすることによって、ＬＥＤモジュール２０全体としての放熱性を向上させることができる。また、ＬＥＤモジュール２０の熱は基板２１の中央部に残りやすい。したがって、基板２１の中央部に接続される支柱３０の直上にＬＥＤ２２を配置することによって、ＬＥＤ２２で発生する熱を支柱３０に効率良く伝導させることができる。
【０１４２】
（照明装置）
また、本発明は、このような電球形ランプとして実現することができるだけでなく、電球形ランプを備える照明装置としても実現することができる。以下、本発明の実施の形態に係る照明装置について、図１０を用いて説明する。図１０は、本発明の実施の形態に係る照明装置の概略断面図である。
【０１４３】
図１０に示すように、本発明の実施の形態に係る照明装置２は、例えば、室内の天井に装着されて使用され、上記の実施の形態に係る電球形ランプ１と、点灯器具３とを備える。
【０１４４】
点灯器具３は、電球形ランプ１を消灯及び点灯させるものであり、天井に取り付けられる器具本体４と、電球形ランプ１を覆う透光性のランプカバー５とを備える。
【０１４５】
器具本体４は、ソケット４ａを有する。ソケット４ａには、電球形ランプ１の口金９０がねじ込まれる。このソケット４ａを介して電球形ランプ１に電力が供給される。
【０１４６】
（変形例等）
以上、本発明に係る電球形ランプ及び照明装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。
【０１４７】
例えば、上記の実施の形態において、支柱３０と基板２１との接続部分又は支柱３０と支持部材４０との接続部分は、いずれも１つの平面によって構成されているが、これに限らない。例えば、支柱３０と基板２１とが凹凸構造等によって嵌合されている等により支柱３０と基板２１との接触部分が一つの平面によって構成されていないような場合は、基板２１側の根元部分における支柱３０の輪郭線に沿って切断した仮想平面（支柱３０の延伸方向を法線とする平面）を、支柱３０と基板２１との接続部分とすればよい。同様に、支柱３０と支持部材４０との接触部分が一つの平面によって構成されていないような場合、支柱３０と支持部材４０との接続部分は、支持部材４０側の根元部分における支柱３０の輪郭線に沿って切断した平面（支柱３０の延伸方向を法線とする平面）とすればよい。また、支柱３０と支持部材４０とが同一材料によって一体成形され、支柱３０と支持部材４０とが物理的に切れ目無く構成されている場合も同様に考えることができる。
【０１４８】
また、上記の実施の形態では、支柱３０の第１固定面３０ａの面積（Ａ）と第２固定面３０ｂの面積（Ｂ）とが同じになるように構成したが、これに限らない。さらに、支柱３０は断面積が一定のものを用いたが、断面積が一定でないような構造のものを用いても構わない。例えば、図１１に示すように、支柱３０Ａとして、円錐台形状のものを用いても構わない。図１１に示す支柱３０Ａでは、第２固定面３０ｂの面積（Ｂ）が第１固定面３０ａの面積（Ａ）よりも大きくなるように構成されており、第１固定面３０ａ側から第２固定面３０ｂ側に向かって断面積が漸次変化している。このような構成とすることで、支柱３０Ａに入熱した熱を支持部材４０に効率良く排熱することができる。その他に、支柱として、四角錐台や三角錐台形状等のものを用いても構わない。
【０１４９】
また、上記の実施の形態では、断面積が一定の支柱３０として、円柱を用いたが、これに限らない。例えば、支柱３０として、四角柱や三角柱等の多角柱を用いることもできる。
【０１５０】
また、上記の実施の形態において、ＬＥＤモジュール２０は基板２１上に発光素子としてＬＥＤチップを直接実装したＣＯＢ型の構成としたが、これに限らない。例えば、発光素子として、凹部（キャビティ）を有する樹脂製の容器と、凹部の中に実装されたＬＥＤチップと、凹部内に封入された封止部材（蛍光体含有樹脂）とからなるパッケージ型のＬＥＤ素子（ＳＭＤ型ＬＥＤ素子）を用いて、このＬＥＤ素子を金属配線が形成された基板２１上に複数個実装することで構成されたＳＭＤ型のＬＥＤモジュールを用いても構わない。
【０１５１】
また、上記の実施の形態において、ＬＥＤモジュール２０の基板２１としては、１枚の白色基板を用いたが、表面にＬＥＤ２２及び封止部材２３を形成した２枚の白色基板の裏側の面同士を貼り合わせることで、１つのＬＥＤモジュール２０を構成しても構わない。
【０１５２】
また、上記の実施の形態において、ＬＥＤモジュール２０は、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体とによって白色光を放出するように構成したが、これに限らない。例えば、演色性を高めるために、黄色蛍光体に加えて、さらに赤色蛍光体や緑色蛍光体を混ぜても構わない。また、黄色蛍光体を用いずに、赤色蛍光体及び緑色蛍光体を含有する蛍光体含有樹脂を用いて、これと青色ＬＥＤチップとを組み合わせることによりに白色光を放出するように構成することもできる。
【０１５３】
また、上記の実施の形態において、ＬＥＤチップは、青色以外の色を発光するＬＥＤチップを用いても構わない。例えば、紫外線発光のＬＥＤチップを用いる場合、蛍光体粒子としては、三原色（赤色、緑色、青色）に発光する各色蛍光体粒子を組み合わせたものを用いることができる。さらに、蛍光体粒子以外の波長変換材を用いてもよく、例えば、波長変換材として、半導体、金属錯体、有機染料、顔料など、ある波長の光を吸収し、吸収した光とは異なる波長の光を発する物質を含んでいる材料を用いてもよい。
【０１５４】
また、上記の実施の形態において、発光素子としてＬＥＤを例示したが、半導体レーザ等の半導体発光素子、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）又は無機ＥＬ等、その他の固体発光素子を用いてもよい。
【０１５５】
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、又は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１５６】
本発明は、従来の白熱電球等に代替される電球形ランプとして有用であり、照明装置等において広く利用することができる。
【符号の説明】
【０１５７】
１  電球形ランプ
２  照明装置
３  点灯器具
４  器具本体
４ａ  ソケット
５  ランプカバー
１０  グローブ
１１、７０ａ、７０ｂ  開口部
２０  ＬＥＤモジュール
２１  基板
２２  ＬＥＤ
２２ａ  サファイア基板
２２ｂ  窒化物半導体層
２２ｃ  カソード電極
２２ｄ  アノード電極
２２ｅ、２２ｆ  ワイヤーボンド部
２２ｇ  チップボンディング材
２３  封止部材
２４  金属配線
２５  ワイヤー
２６ａ、２６ｂ  端子
２７ａ、２７ｂ  貫通孔
３０、３０Ａ  支柱
３０ａ  第１固定面
３０ｂ  第２固定面
４０  支持部材
４１  径小部
４２  径大部
４２ａ  凹部
５０  駆動回路
５１  回路基板
５２  回路素子
５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ  リード線
６０  回路ケース
６１  ケース本体部
６１ａ  第１ケース部
６１ｂ  第２ケース部
６２  キャップ部
７０  ヒートシンク
８０  外郭筐体
９０  口金
９１  シェル部
９２  絶縁部
９３  アイレット部
【要約】
照明用光源の一例である電球形ランプ（１）は、グローブ（１０）と、グローブ（１０）の内方に向かって延設された支柱（３０）と、支柱（３０）の一端に接続された基板（２１）と、基板（２１）に配置された複数のＬＥＤ（発光素子）（２２）と、支柱（３０）の他端に接続され、支柱（３０）を支持する支持部材（４０）とを備え、支柱（３０）と基板（２１）との接続部分の面積をＡとし、支柱（３０）と支持部材（４０）との接続部分の面積をＢとすると、Ｂ≧Ａである。【図１】
0005563730.tif 000002
【図２】
0005563730.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005563730.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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